梯度分布水凝胶的制备及用于模拟天然软骨组织结构的研究文献综述
2020-06-26 19:50:11
文 献 综 述
1.概述
传统意义的水凝胶是一类具有亲水基团、能够在水中溶胀但又不溶于水的具有交联三维网状结构的聚合物。由于水凝胶在水中能够吸收大量的水分而溶胀,因而具有高的含水量,且性质柔软,能保持一定的形状,还具有许多特殊的性质。由于医用水凝胶在亲水性、生物相容性、非毒性和生物降解性等方面所展示出的特性,使水凝胶在医学领域已得到了广泛的应用,如用于创伤敷料、降温材料、止血材料、医用美容生物材料、人工关节软骨材料、抗菌材料、缓控释药物载体材料、软性隐形眼镜及组织修复材料等
领域。[1]
2.梯度水凝胶的发展背景
梯度功能材料(FGM)的概念在 1987 年最先由日本学者提出,是为了满足宇航材料所面临的超耐热和耐低温的要求。FGM 一经提出便受到科研界的广泛关注,并迅速发展成为涵盖工程力学,仿生学,组织工程,细胞工程,诊断学等多学科融合的研究热点。成熟关节软骨可根据细胞和基质的变化分为四层,从下层到上层分别为钙化层、放射层、过渡层、浅表层。[2]为了更好地仿生,出现了梯度水凝胶。梯度水凝胶作为一种新颖的 FGM,不仅具有分子结构,化学组成以及宏观性能连续或准连续变化的特点,而且还具
有良好的生物相容性,对小分子的高渗透性,光学特征以及智能响应性。[3]
3.医用水凝胶的制备技术
高分子可通过化学或物理的方法交联形成三维凝胶网络。物理交联作用经氢键、疏水力、库伦力、范德华力、物理缠结或结晶等非共价键(次价键)作用引发线性分子,具有一定可逆性。在化学交联水凝胶中,高分子链段间以共价键形式交联而形成三维结
构,具有不可逆性。